Màng loa – những điều không phải ai cũng biết

Màng loa – những điều không phải ai cũng biết

Sunday 25/11/2018 3:45 pm GMT +7

Xem thêm:

Để thiết kế một màng loa tốt, nhà sản xuất loa thường phải đầu tư rất nhiều công sức và tiền bạc vào trong đó

Nếu như trong thiết kế loa có bộ phận nào khiến nhà sản xuất phải bỏ nhiều thời gian, đầu tư nhiều thời gian và tiền bạc vào nhất thì đó chính là củ loa, đặc biệt là màng loa. Do đó, một củ loa hoàn chỉnh thường được áp dụng cho rất nhiều mẫu loa, từ cao cấp cho đến cấp thấp tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất loa. Vậy, vì lý do gì mà trong một bộ củ loa có nhiều bộ phận như nam châm, gân loa,

Màng loa lại được ưu ái đến như vậy?

Nhiệm vụ của loa, khác với nhạc cụ, không phải là tạo ra âm thanh mà là tái tạo âm thanh. Trong đó, củ loa, và đặc biệt màng loa, là bộ phận trực tiếp chuyển những tín hiệu từ ampli đến cuộn voice coil thành âm thanh. Một màng loa được gọi là lý tưởng khi rung mạnh không bị uốn cong và có thể ngừng ngay lập tức để chuyển sang một dải âm khác nhanh chóng. Đây chính là bộ phận của loa khiến nhà sản xuất phải đầu tư tiền bạc, công sức nhiều nhất.

Mang loa

Với đặc tính không uốn cong, khi rung màng loa sẽ chuyển động giống như một pít-tông, cho phép tốc độ của âm thanh khi đi qua cực lớn. Muốn làm như vậy, bản thân màng loa phải cứng, có khả năng tắt dần dao động tốt trong khi khối lượng phải cực nhẹ và không bị méo tiếng khi lên một dải âm rất cao hoặc khi chơi với mức âm lượng cực lớn. Một chiếc màng loa lý tưởng như vậy không hề tồn tại, do đó nhà sản xuất thường cố gắng tìm một loại vật liệu có những đặc tính gần giống như vậy để có thể bù đắp cho thiếu hụt của màng loa hiện nay.

Đối với loa midrange và woofer

Màng loa dạng nón thường được sử dụng để làm loa midrange và loa bass, trong khi màng loa dạng vòm hay được áp dụng để tạo ra loa tweeter. Đối với màng loa nón, một trong những vật liệu thường được sử dụng nhiều nhất là nhựa tổng hợp Polypropylene. Mỗi nhà sản xuất có thể có nhiều tên gọi khác nhau cho vật liệu này vì mục đích marketing nhưng thực tế nguyên gốc vật liệu vẫn chỉ là một. Polypropylene có hai ưu điểm lớn, thứ nhất là chất âm khá tốt, thứ hai là việc sản xuất ra những màng loa polypropylene cực kỳ dễ và chi phí cũng rất rẻ. Chất âm tốt của màng loa polypropylene có được là nhờ khả năng khả năng tắt dần dao động màng loa tốt, đồng nghĩa với việc có khả năng kiểm soát vỡ tiếng, do đó có thể chuyển sang các dải âm cao một cách mượt mà trơn tru. Nhiều người thường cho rằng chất âm của màng loa polypropylene không hay và thiếu sức sống hơn màng loa giấy, nhưng trên thực tế điều này chỉ xảy ra đối với những màng loa polypropylene quá mềm, bị lỗi trong quá trình thiết kế và sản xuất. Nếu được xử lý cẩn thận, một màng loa polypropylene với độ tắt dần dao động tốt có thể chơi hoàn hảo các dải trung âm trong khi chi phí sản xuất chỉ bằng một phần so với các màng loa giấy chất lượng cao.

Mang loa dep

Cũng giống như màng loa polypropylene màng loa giấy có tất cả các ưu điểm kể trên, nhưng do khả năng hút ẩm từ không khí nên khối lượng và khả năng tắt dần dao động của màng loa giấy có thể thay đổi theo thời gian. Dù vậy, không thể phủ nhận rằng giấy vẫn là một trong những vật liệu phổ biến nhất để làm màng loa.
Màng loa giấy không hẳn được làm hoàn toàn từ giấy mà được kết hợp cùng nỉ và len để tăng độ bền. Các vật liệu này khi kết hợp với nhau sẽ làm nên một màng loa vừa cứng, vừa nhẹ, vừa có độ tắt dần dao động tốt. Một màng nón được cho là lý tưởng khi đáp ứng được các yêu cầu: nhỏ, nhẹ nhưng vẫn cứng, chỉ bắt đầu xuất hiện vấn đề như vỡ, méo, rách tiếng ở những dải âm trên vùng dải âm mà loa đánh hay nhất. Nếu người chơi muốn phân tần cho một loa tweeter đường kính 2.5cm và một loa midrange đường kính 15cm ở dải 2000Hz, không loại vật liệu nào làm màng loa midrange tốt bằng giấy cả. Vấn đề duy nhất chỉ là làm màng loa giấy khá phức tạp, bởi KHÔNG bao giờ có hai màng loa giấy giống nhau hoàn toàn.
Đối với vật liệu kim loại làm màng loa nón, bery hay kim cương đều là những vật liệu lý tưởng, nhưng cả hai nguyên liệu này đều rất đắt, bởi vậy, nhà sản xuất khi dùng kim loại làm màng nón đều chọn nhôm. Hợp kim nhôm khi được xử lý nhiệt sẽ rất cứng, cộng thêm các ưu điểm như nhiều và rẻ đã khiến thứ kim loại này là kim loại lý tưởng để làm màng loa cho các bộ loa phổ thông và tầm trung. Tuy nhiên, điều làm các nhà sản xuất đau đầu nhất lại là độ dày của màng nhôm. Quá mỏng, màng loa sẽ không đủ cứng, nhưng quá dày thì màng loa không đủ nhạy, cứ tăng khối lượng lên gấp đôi thì độ nhạy sẽ giảm đi 6dB, ảnh hưởng rất lớn để khả năng phối ghép với các thiết bị khác.
Đối với loa midrange và woofer, bên cạnh giấy, nhựa tổng hợp và nhôm, nhà sản xuất còn sử dụng các vật liệu khác như gốm, Kevlar hay thậm chí gỗ để đảm bảo các tính chất của một màng loa lý tưởng.

Mang loa tot

Đối với loa tweeter

Màng loa vòm tweeter lại là một câu chuyện khác, vẫn giữ nguyên các yêu cầu như thật nhẹ, thật cứng, nhưng giờ đây loa tweeter còn phải yêu cầu tốc độ phản hồi cực nhanh để đánh các dải âm rất cao, thường từ 3kHz cho đến hơn 20kHz. Do đó thiết kế loa tweeter luôn là một cuộc chiến đối với các nhà sản xuất loa.

Vật liệuMật độ (g/cc)Tốc độ (m/s)Hệ số biến dạng
Nhôm2.75,0000.33
Hợp kim nhôm – bery2.110,0000.14
Bery1.813,0000.08
Kim cương3.516,2000.31
Ma-giê1.84,9000.35
Titan4.45,2000.30

Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến vật liệu làm màng loa, đó là mật độ, tốc độ và hệ số biến dạng hay còn gọi là hệ số Poisson. Mật độ là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng, càng thấp thì màng loa sẽ càng nhẹ. Tốc độ ở đây thực chất là tốc độ âm thanh sinh ra do màng loa rung, tốc độ càng cao thì đặc tính tần số càng mở rộng hơn và mượt mà hơn, đem đến chất âm chi tiết và trung thực hơn. Ở trên bảng, có thể thấy kim cương là vật liệu có tốc độ đứng đầu, do đó có thể đánh được các dải âm cực kỳ cao và chỉ bắt đầu xuất hiện méo tiếng khi lên đến dải tần 70kHz. Tuy nhiên, kim cương rất đắt, vậy nên vật liệu thứ hai được ưa chuộng là Bery. Với tốc độ 13km/s cùng hệ số biến dạng cực kỳ ấn tượng là 0.08, Bery có thể đánh được các dải cao lên tới phạm vi 50kHz trước khi méo tiếng bắt đầu xuất hiện. Tuy vậy, nhược điểm lớn nhất của Bery là giòn và cứng, khó gia công và có độc tính khá mạnh, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, chưa kể giá của Bery cũng lên tới 500 đô la/0.5kg, cao hơn nhôm tận 125 lần. Do đó, cả Bery và kim cương đều chỉ dùng để làm màng tweeter cho những bộ loa cao cấp, thuộc các dòng từ sang đến siêu sang.

Mang loa chat

Trên thực tế, các loại vật liệu trên đều khá mới mẻ. Loa tweeter lâu đời nhất có màng loa dạng vòm làm từ lụa mềm. Loại lụa này được làm từ các chất liệu tổng hợp, bởi vậy nên nó vừa có độ đàn hồi rất cao, và bền. Hiện nay, đa số loa tweeter vòm lụa tái tạo đến ngưỡng tần số khoảng 23kHz, có thể nói là khá đủ để tận hưởng âm thanh chi tiết vì ngưỡng nghe của người chỉ dừng lại ở 20kHz. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của màng lụa là dễ méo tiếng khi mở âm lượng quá lớn. Loa tweeter vòm lụa chơi khá hay ở mức âm lượng khoảng 95-96dB. Tuy nhiên, không ít người có thói quen mở tiếng lớn lên đến 100, thậm chí 110dB khiến màng lụa dễ dàng bị biến dạng. Dù vậy, không thể phủ nhận rằng lụa vẫn là loại vật liệu rẻ và dễ phổ biến để làm màng loa tweeter cho các loa phổ thông hiện nay.
Để đánh các dải siêu cao, hiện nay nhiều nhà sản xuất đang bắt đầu áp dụng loa ribbon tweeter, hay còn gọi là tweeter dải băng để hỗ trợ cho tweeter vòm thông thường. Bản chất của loa tweeter dải băng thực ra là một loại loa từ phẳng. Thay vì sử dụng nón loa nối với cuộn âm treo trong từ trường, loa ribbon sử dụng một dải vật liệu, hường là nhôm, làm thành màng loa treo giữa cực bắc và cực nam của hai nam châm.
Dải này thường được gấp nếp để tăng độ vững chắc. Tín hiệu âm thanh đi qua dải băng có khả năng dẫn điện tạo nên một từ trường xung quanh. Từ trường này tương tác với từ trường vĩnh cửu khiến cho dải băng chuyển động ra/vào tạo nên âm thanh. Ở đây, dải băng đóng vai trò vừa là cuộn âm vừa là màng loa. Ưu điểm đầu tiên của loa tweeter dải băng là khoảng tán âm rất hẹp đối với các dải âm cực cao, do đó khi đặt ngang với vị trí tai người nghe, âm phát đến tai người nghe chuẩn xác hơn, thể hiện tốt hơn những đặc trưng âm hưởng của một dàn nhạc như thể người nghe đang trực tiếp ở hiện trường. Ưu điểm thứ hai nằm ở đặc điểm loa chỉ có một dải nhôm duy nhất, do nhẹ nên màng loa tweeter dải băng hồi đáp các tín hiệu âm ngắn rất nhanh trong khi lại có thể dừng chuyển động gần như tức thời khi tín hiệu âm tắt. Vì thế các loa dải băng có thể truyền tải âm thanh chi tiết và trung thực hơn.

Mang loa hay

Dù vậy, loa tweeter dải băng vẫn còn khá nhiều nhược điểm, thứ nhất là độ nhạy thấp, trở kháng thấp, đòi hỏi công suất ampli phải lớn và thiết kế phân tần đặc biệt hơn so với bình thường. Thứ hai, về mặt thực tiễn, chỉ cần ngồi lệch vài cm là người nghe đã không còn cảm nhận được sự chi tiết của loa tweeter do độ tán phát âm của tweeter dải băng rất hẹp.

Các bạn có thể tham khảo các thông tin khác tại đây

Top 5 hãng dây cáp cho các phân khúc giá

Nguyễn Hào

Từ khóa:

Phụ kiện Audio